CN1536721A - 激光装置和激光波长转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光装置及激光波长转换装置。从固体激光装置的泵激室单元(3)出射的1064nm的基波激光入射到第1非线性光学晶体单元，由第1非线性光学晶体单元(20)转换成2倍波并出射。基波激光和二次谐波入射到第2非线性光学晶体单元。转换成三次谐波(角频率3ω)或四次谐波(角频率4ω)，并从输出窗(34)输出激光。把非线性光学晶体单元(20)、(30)收容在对内部表面实施了防水处理的密闭小室内。由于将非线性光学晶体与外部大气隔离并保持在干燥气氛中，因而可防止晶体潮解，并可减少损伤。从而，使得非线性光学晶体不受湿度的影响而劣化，使激光装置能够长期以稳定的状态进行激光振荡。

Description

激光装置和激光波长转换装置
技术领域
本发明涉及激光装置和激光波长转换装置，具体涉及可容易对进行波长转换的非线性光学晶体进行管理的激光装置和激光波长转换装置。
背景技术
短波长激光装置，一般，使用非线性光学晶体的波长转换。作为一种短波长激光装置的紫外线固体激光装置的一般构成如下所述。采用波长为1064nm的Nd:YAG激光、Nd:YVO4激光、Nd:YLF激光等作为基波激光。使用非线性光学晶体，生成二次谐波。而且，生成三次或四次谐波。作为二次谐波生成用晶体，使用LBO晶体和KTP晶体。作为三次谐波生成用晶体，使用LBO晶体、BBO晶体和GdYCOB晶体。作为四次谐波生成用晶体，使用BBO晶体和CLBO晶体等。
这些各非线性光学晶体，其大多具有潮解性。因此，在激光装置的长期使用中，晶体由于吸湿而发生劣化。与此同时，造成谐波激光的功率下降。但是，如专利文献1所示，尽管作为生成二次谐波的非线性光学晶体，使用KTP晶体，作为生成三次谐波的非线性光学晶体，使用BBO晶体，但是对谐振器内的湿度却未加以特别考虑。
对于四次谐波生成用的非线性光学晶体CLBO，在相对湿度30％以上时，晶体发生急剧劣化。作为其具体对策，在Crystal Associated Inc.公司的实现了商品化的晶体小室Model No.10031，采用把干燥气体封入小室内的方法。然而，在构成小室的部件的内壁上，虽说是很少，但附着有水分子。因此，从构成小室的部件内壁脱离的水分子被吸收到非线性光学晶体内，在晶体表面形成OH基。在激光使用时，吸收四次谐波并生成杂质。这样，四次谐波的透过率低下。结果，导致功率下降。这样的现象也在三次或二次谐波生成用的非线性光学晶体中出现。
[专利文献1]
特开平5-152656号公报
然而，在现有湿度对策方法中，存在的问题是，不能防止在长期使用中由湿度引起的非线性光学晶体的劣化。仅在晶体小室内封入干燥气体的晶体，未对附着在小室的部件内壁的水分采取对策。也未对小室的封闭结构部发生任何缺陷的情况采取对策。对通过长时间使用，使非线性光学晶体因湿度而发生劣化的情况也未加以考虑。在小室内未实施湿度对策的状态下，如果使激光装置继续动作，则吸收了水分的非线性光学晶体，吸收四次谐波而产生杂质。因此，使得四次谐波的透过性变差。因此，使得波长转换效率急剧恶化，激光输出显著减少。
发明内容
本发明的目的是，解决上述以往的问题，对收容了非线性光学晶体的容器实施湿度对策，使激光装置可长期地以稳定的状态进行激光振荡。
为了解决上述的问题，本发明构成为，在具有根据从激光源发出的激光的基波发生谐波的非线性光学晶体的激光装置上具有小室，该小室把非线性光学晶体配置在内部，对密闭的内部表面实施防水处理，并具有使激光通过的贯通孔和覆盖贯通孔的窗。
根据这种构成，激光装置可长期在稳定状态下进行激光振荡。即，把非线性光学晶体收容在密封容器(非线性光学晶体小室)内，并用防水性薄膜覆盖密封容器内壁。在密封容器内，充填干燥的惰性气体(Ar，N2等)。由此，即使在长期使用中，也能防止因湿度引起的非线性光学晶体的劣化。
附图说明
图1是本发明的实施方式的激光装置的概略侧视图。
图2是本发明的实施方式的腔内二次谐波激光装置的概略图。
图3是本发明的实施方式的腔内三次、四次谐波激光装置的概略图。
图4是供本发明的实施方式的激光装置使用的非线性光学晶体小室的概略剖面图。
图5是供本发明的实施方式的激光装置使用的非线性光学晶体小室的局部放大图。
图6是供本发明的实施方式的激光装置使用的非线性光学晶体小室的盖体概略剖面图。
图7是供本发明的实施方式的激光装置使用的湿度测定装置的概略方框图。
图8是示出供本发明的实施方式的激光装置使用的非线性光学晶体小室内湿度的时效变化的图。
图中：1，2…(基波激光谐振器的)反射镜；3…泵激室单元；4…Q开关；5…布鲁斯特板；6…快门；7…第1聚光透镜；8a，8b，8c，8d…加热器；9…温度传感器；10…折返反射镜；11…(基波单元)盒体；12…(基波单元)盖体；13…(基波单元)容器；20…第1非线性光学晶体单元；21…第2聚光透镜；22…(使基波和二次谐波分离的)分离反射镜；23…(二次谐波的)输出窗；24…第1波长转换单元盒体；30…第2非线性光学晶体单元；31…准直透镜；32…(使二次谐波和四次谐波分离的)分离反射镜；33…(三次或四次谐波)功率计；34…(三次或四次谐波)输出窗；35…第2波长转换单元盒体；40…(非线性光学晶体小室的)小室主体；41…(非线性光学晶体的)设置台；42…贯通孔；43…非线性光学晶体；44…(非线性光学)晶体压盖；45…加热器；46…(小室主体的)开口部；50…(非线性光学晶体)小室盖体；51…湿度传感器；52…密封端子；53…湿度检测电路基板；54…小室盖体的凹部；55…湿度检测放大电路；56…湿度计；57…开关；58…激光控制部；60a，60b…(非线性光学晶体小室)窗；70a，70b…(非线性光学晶体小室)窗压盖；80a，80b，80c，80d，80e…O形环；90a，90b…(防水性)薄膜
具体实施方式
以下，参照图1～图9对本发明的实施方式进行详细说明。
(实施方式)
本发明的实施方式是一种在充填干燥惰性气体，并用防水性薄膜覆盖内壁的密封容器内收容非线性光学晶体的固体激光装置。
图1是本发明的实施方式的固体激光装置的第1实施例的概略图。作为激光源，使用固体激光。该固体激光装置是波长转换激光装置，由基波单元(A)、第1波长转换单元(B)和第2波长转换单元(C)构成。
基波单元(A)由以下部分构成：作为基本光学单元的反射镜(1)，反射镜(2)，泵激室单元(3)，Q开关(4)，布鲁斯特板(5)，快门(6)，第1聚光透镜(7)等。用反射镜(1)和反射镜(2)构成激光谐振器。泵激室单元(3)具有固体激光媒质。固体激光媒质是Nd:YAG、Nd:YVO4、Nd:YLF等，由半导体激光二极管激励。
基波单元(A)还具有容器(13)。容器(13)由盒体(11)和盖体(12)构成。盒体(11)具有用于输出基波激光的窗(14)，断面是U字形，收容构成基本光学单元的部件。盖体(12)气密覆盖盒体(11)的上面。该容器的内部用氮等的惰性气体密封。在盒体(11)的底部(11a)，适当埋设有加热器(8a)、(8b)、(8c)。监视容器(13)内的温度的温度传感器(9)配置在泵激室单元(3)的附近。根据该传感器的输出，通过温度控制装置(未图示)，控制加热器(8a)、(8b)、(8c)的温度，通常是把容器内保持在所期望的温度。
第1波长转换单元(B)由第1非线性光学晶体单元(20)、第2聚光透镜(21)和分离反射镜(22)构成。这些光学部件被收容在具有输出窗(23)的第1波长转换单元盒体(24)内。第1非线性光学晶体单元(20)内装LBO晶体或者KTP晶体。LBO晶体和KTP晶体把通过窗(14)由聚光透镜聚光的基波激光转换成2倍波，即二次谐波(角频率2ω)。分离反射镜(22)使基波和二次谐波分离。
第2波长转换单元(C)由第2非线性光学晶体单元(30)、准直透镜(31)、分离反射镜(32)和三次或四次谐波功率计(33)构成。第2非线性光学晶体单元(30)把来自第1波长转换单元(B)的激光(角频率2ω)转换成三次谐波(角频率3ω)或四次谐波(角频率4ω)。分离反射镜(32)使二次谐波和三次(或四次)谐波分离。作为三次谐波生成用的非线性光学晶体，可使用LBO晶体、BBO晶体和GdYCOB晶体。作为四次谐波生成用的非线性光学晶体，可使用BBO晶体和CLBO晶体。第2非线性光学晶体单元(30)、准直透镜(31)、用于使二次谐波和三次(或四次)谐波分离的分离反射镜(32)、四次谐波功率计(33)等的光学部件被收容在具有输出窗(34)的二次波长转换单元盒体(35)内。
图2是本发明的实施方式的固体激光装置的第2实施例的腔内二次谐波激光装置的概略图。该装置使用固体激光作为激光源。该装置是把转换成二次谐波(角频率2ω)的第1非线性光学晶体单元(20)和加热器8d收容在激光谐振器内的腔内二次谐波激光装置。
图3是本发明的实施方式的固体激光装置的第3实施例的腔内三次、四次谐波激光装置的概略图。作为激光源，使用固体激光。将第1非线性光学晶体单元(20)，以及把激光转换成三次谐波(角频率3ω)或四次谐波(角频率4ω)的第2非线性光学晶体单元(30)收容在激光谐振器内。各个光学构成部件，由于与图1相同，因而省略详细说明。
图4是供本发明的实施方式的固体激光装置使用的非线性光学晶体小室的概略剖面图。图1、图2、图3所示的第1非线性光学晶体单元(20)或第2非线性光学晶体单元(30)使用该小室。第1或第2非线性光学晶体单元总称为非线性光学晶体单元(NLU)。非线性光学晶体单元(NLU)由小室主体(40)和小室盖体(50)构成。小室主体(40)是形成激光通路的具有水平方向的贯通孔(42)的断面U字状的小室。小室盖体(50)是把小室主体(40)的开口部(46)覆盖成密闭状态的盖体。在形成贯通孔(42)的小室主体(40)的中央部设置有设置台(41)。在该设置台(41)上放置高次谐波生成用的非线性光学晶体(43)。非线性光学晶体(43)由晶体压盖(44)固定在小室主体(40)上。
在贯通孔(42)的左右两端具有密封非线性光学晶体单元(NLU)的窗(60a)、(60b)。具有把这些窗固定在小室主体(40)上的窗压盖(70a)、(70b)。在窗(60a)、(60b)和窗压盖(70a)、(70b)之间设置O形环(80bd)、(80e)。在小室主体(40)和盖体(50)之间设置O形环(80a)。O形环(80a)、(80b)、(80c)、(80d)、(80e)可耐高温。气体放出和气体透过极少，使用可实现密封长寿命化的杜邦陶氏弹性体公司(DuPont Dow Elastomers)制造的Kalrez(全氟弹性体)材质的O形环。设置在激光通路上的窗(60a)、(60b)，使用可耐受高输出激光的合成石英玻璃或者CaF2材质的窗。在这样密闭的单元(NLU)内，封入Ar、N2等的惰性气体。在小室主体(40)内，埋设用于把单元保持在恒定温度的加热器(45)。
在包含设置台(41)的小室主体(40)的内壁和把该小室主体(40)的开口部(46)覆盖成密闭状态的小室盖体(50)的内壁，形成防水性薄膜(90a)、(90b)。该薄膜(90a)、(90b)的材料是氟树脂。使用无电场电镀法，粘贴在小室主体(40)的内壁和小室盖体(50)的内壁。作为氟树脂，可使用特福隆(注册商标：Teflon)。薄膜(90a)、(90b)的形成方法，只要能够把薄膜(90a)、(90b)密合粘贴在小室内壁，则不限于电镀，可以是其他方法。
图5是图4所示的非线性光学晶体小室的A部放大图。更详细示出小室主体(40)的内壁和薄膜(90a)的关系。小室主体(40)或小室盖体(50)由不锈钢(SUS303)等的金属制成。根据必要，对内壁进行电场研磨。即使在电场研磨的情况下，以及即使在完全不进行表面处理的情况下，表面也附着水分子。如果用防水性薄膜覆盖小室的内壁，则由于防水性，使得吸附在薄膜表面的水分，与仅电场研磨的无防水性薄膜的小室相比，水分量极少。因此，小室内总是可保持在干燥状态，并可防止非线性光学晶体吸收水分。图6是小室的盖体概略剖面图。
图7是湿度测定单元的概略方框图。来自单元(NLU)内的湿度传感器(51)的输出通过设置在湿度检测电路基板(53)上的湿度检测放大电路(55)被传送到湿度计(56)。湿度检测放大电路(55)的输出通过开关(57)被传送到停止激光装置的动作的激光控制部(58)。湿度传感器(51)具有高耐久性，为了防止从传感器部放出气体，使用在玻璃基板上蒸镀的电容型湿度传感器元件。湿度传感器元件是为了检测贯通孔内的湿度而安装在不遮挡贯通孔的部位的盖体一侧面。为了实现与小室盖体(50)的电绝缘，湿度传感器元件通过密封端子(52)，与设置在盖体另一侧面的湿度检测电路基板(53)连接。图8是表示小室内湿度的时效变化的图。
下面，对上述构成的本发明的实施方式的固体激光装置的动作进行说明。在图1所示的固体激光装置中，从泵激室单元(3)出射的1064nm的基波激光由第1聚光透镜(7)聚光，通过窗(14)入射到第1非线性光学晶体单元(20)。入射到第1非线性光学晶体单元(20)的基波激光的一部分由第1非线性光学晶体单元(20)转换成2倍波并出射。基波激光和二次谐波从第2聚光透镜(21)通过输出窗(23)入射到第2非线性光学晶体单元(30)。来自第1波长转换单元(B)的激光由该非线性光学晶体转换成三次谐波(角频率3ω)或四次谐波(角频率4ω)，并从输出窗(34)输出激光。
如图4所示构成的非线性光学晶体单元(NLU)的小室主体由不锈钢构成。关于对不锈钢不实施表面处理的例，和对小室内壁作了电场研磨的例，以及把氟树脂粘贴在小室内壁的例，由图8表示小室内相对湿度的变化。把各自表面状态的各3个小室组装在带凹槽的真空装置内(干燥氮气气氛)。在恒温槽内，改变环境的相对湿度(温度恒定)，对小室内湿度的变化(用小室内的湿度传感器51测定)进行比较。相对湿度为0％以下的数据是由于信号转换电路误差所得出的数据，表示非常接近0％。图8中，横轴表示时间(t：min)，纵轴表示相对湿度(RH：％)和温度(T：℃)。对图8中的各自曲线作了线性近似，如下所述。
RH％＝0.00332t-2.8541(小室1：小室内表面处理无)
RH％＝0.00238t-1.2636(小室2：小室内表面处理无)
RH％＝0.00188t-2.7552(小室3：小室内表面处理无)
RH％＝0.01283t-2.4305(小室4：小室内表面电场研磨)
RH％＝0.00380t-2.6023(小室5：小室内表面电场研磨)
RH％＝0.00374t-1.7302(小室6：小室内表面电场研磨)
RH％＝0.00030t-1.7011(小室7：小室内表面防水处理)
RH％＝0.00034t-2.5622(小室8：小室内表面防水处理)
RH％＝0.00015t-0.3873(小室9：小室内表面防水处理)
小室4，由于湿度上升显著，O形环的不良状态(因灰尘的附着、盖的不均等闭合而引起的歪斜)，被认为不能保持密封，因而从比较数据中除去。如果对表示其他小室的湿度上升速度的直线斜率进行比较，则小室7、8、9(小室内表面防水处理)为0.00030％/min、0.00034％/min、0.00015％/min，与其他小室相比为1/10。随着时间经过的湿度上升非常缓慢。例如，可看出，小室7(小室内表面防水处理)即使经过约50天，相对湿度也保持在20％以下。并且可知，即使经过约73天，相对湿度也保持在30％以下。另一方面，可看出，小室1(小室内表面处理无)经过约5天，小室5(小室内表面电场研磨)经过约4天，达到相对湿度20％。并且，可看出，小室1(小室内表面处理无)经过约7天，小室5(小室内表面电场研磨)经过约6天，达到相对湿度30％。根据以上结果，通过对小室内表面实施防水处理，可抑制水分吸附，并可长期把小室内的湿度保持在30％以下。甚至，也能保持在20％以下。
由于在非线性光学晶体单元(NLU)上配置湿度传感器(51)，因而激光装置的使用者可使用湿度计(56)监视非线性光学晶体单元(NLU)内的湿度。如果因意外事态而使湿度在规定值(例如，30％或20％)以上变化，则可手动或自动开断开关(57)，并可停止激光振荡。湿度传感器(51)由于配置在不遮挡激光通路的媒质内，因而不会给激光装置的使用造成任何障碍。湿度传感器(51)由于是在玻璃基板上蒸镀的电容型湿度传感器，因而具有高耐久性。通过小室主体(40)的开口部(46)，可把湿度传感器(51)设置在小室主体(40)上。由于把湿度传感器(51)和湿度检测电路基板(53)配置在小室盖体(50)上，因而在安装盖体时，可一次把传感器固定在单元的适当位置。这些部件的检查作业也是容易的。
如上所述，在本发明的实施方式中，由于使用防水性树脂处理非线性光学晶体小室内面，因而可把小室内的湿度保持在极低值。因此，可实质避免由非线性光学晶体的潮解性引起的损伤。可长期确保恒定的波长转换效率，并可获得稳定的高次谐波功率。
综合以上的说明，本发明构成为，在具有根据从激光源发出的激光的基波发生高次谐波的非线性光学晶体的激光装置上具有小室，该小室把非线性光学晶体配置在内部，对密闭的内部表面实施防水处理，并具有使激光通过的贯通孔和覆盖贯通孔的窗。根据这样的构成，激光装置可长期在稳定状态下进行激光振荡。通过使非线性光学晶体小室具有密封结构，可将非线性光学晶体与外部大气隔离并保持在干燥气氛中，因而可防止晶体潮解，并可减少损伤。
通过用防水性薄膜覆盖封入了非线性光学晶体的小室内壁，可把附着在薄膜表面的水分子量抑制到最小限度。因此，可在长时间内减少从小室内表面脱离的水分子量，并可抑制小室内的相对湿度的上升。因此，可实现一种能长期把非线性光学晶体保持在干燥状态，能防止非线性光学晶体潮解，并能长期进行稳定的激光振荡的激光装置和激光波长转换装置。

Claims (10)

1.一种激光装置，该激光装置具有根据从激光源发出的激光的基波生成高次谐波的非线性光学晶体，其特征在于，具有密封小室，该密封小室具有使激光通过的贯通孔和覆盖上述贯通孔的窗，在该小室内配置上述非线性光学晶体，同时在该小室的内部表面实施防水处理。
2.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，上述防水处理是把氟树脂的薄膜贴附在上述小室的内壁的处理。
3.根据权利要求1或2所述的激光装置，其特征在于，上述非线性光学晶体由LBO、KTP、BBO、GdYCOB、CLBO中的任意一种构成，并具有：由第1反射镜和第2反射镜构成的谐振器，以及由Nd:YAG、Nd:YVO4、Nd:YLF中的任意一种构成的并被配置在上述第1反射镜和上述第2反射镜之间的固体激光媒质。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的激光装置，其特征在于，将上述小室配置在上述谐振器内或者上述谐振器外。
5.根据权利要求1所述的激光装置，其特征在于，在上述小室的内部填充干燥惰性气体。
6.一种激光波长转换装置，该激光波长转换装置具有根据从激光源发出的激光的基波生成高次谐波的非线性光学晶体，其特征在于，具有密封小室，该密封小室具有使激光通过的贯通孔和覆盖上述贯通孔的窗；在该小室内配置上述非线性光学晶体，同时对该小室的内部表面实施防水处理。
7.根据权利要求6所述的激光波长转换装置，其特征在于，上述防水处理是把氟树脂的薄膜贴附在上述小室的内壁的处理。
8.根据权利要求7或8所述的激光波长转换装置，其特征在于，上述非线性光学晶体由LBO、KTP、BBO、GdYCOB、CLBO中的任意一种构成。
9.根据权利要求6～8中任意一项所述的激光波长转换装置，其特征在于，把上述小室内保持在相对湿度30％以下。
10.根据权利要求6～9中任意一项所述的激光波长转换装置，其特征在于，在上述小室内设置湿度传感器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100399653C (zh) * 2006-07-31 2008-07-02 华东师范大学 非共线的高次谐波产生方法
CN101384953B (zh) * 2006-03-18 2012-04-18 国立大学法人大阪大学 波长转换光学元件及其制造方法、波长转换装置、紫外线激光照射装置及激光加工装置
CN103001112A (zh) * 2012-07-06 2013-03-27 中国科学院福建物质结构研究所 全固态四次谐波紫外激光器
CN105371254A (zh) * 2015-11-27 2016-03-02 海信集团有限公司 一种波长转换装置及其制备方法、激光光源装置
CN110011176A (zh) * 2017-12-14 2019-07-12 株式会社基恩士 激光加工装置和激光振荡器

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7724453B2 (en) * 2006-06-19 2010-05-25 Coherent, Inc. Vacuum cell for optical components
DE102007027680B3 (de) * 2007-06-15 2009-02-26 Coherent Gmbh Laserresonator zur Erzeugung von UV-Strahlung mittels resonatorinterner Frequenzkonversion mit gasdichtem Gehäuse
US9116445B2 (en) * 2012-11-29 2015-08-25 Kla-Tencor Corporation Resonant cavity conditioning for improved nonlinear crystal performance
US9083146B1 (en) * 2014-03-14 2015-07-14 Shimadzu Corporation Solid state laser device
JP7103942B2 (ja) * 2015-10-05 2022-07-20 キュービテック，インコーポレイテッド バイフォトンの調整可能な光源
CN109411108B (zh) * 2017-08-18 2020-06-12 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于慢化中子的缓速体
JP7421987B2 (ja) * 2020-03-31 2024-01-25 株式会社フジクラ レーザ装置
US20230034635A1 (en) * 2021-07-30 2023-02-02 Kla Corporation Protective coating for nonlinear optical crystal

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731795A (en) * 1986-06-26 1988-03-15 Amoco Corporation Solid state laser
US4730335A (en) * 1986-06-26 1988-03-08 Amoco Corporation Solid state laser and method of making
DE4396839T1 (de) * 1992-12-18 1997-07-31 Olympus Optical Co Wellenlängenstabilisierende Vorrichtung
JP3221586B2 (ja) * 1993-04-27 2001-10-22 富士写真フイルム株式会社 光波長変換装置
US5430756A (en) * 1993-08-05 1995-07-04 Nec Corporation Solid state laser excited by laser diode
KR100322691B1 (ko) * 1995-01-27 2002-05-13 윤종용 제2고조파발생장치
FR2758893B1 (fr) * 1997-01-24 1999-04-16 Onera (Off Nat Aerospatiale) Oscillateur parametrique optique impulsionnel monomode
US6036321A (en) * 1997-05-16 2000-03-14 Spectra Physics Lasers, Inc. Crystal isolation housing
TW444270B (en) * 1997-11-12 2001-07-01 Nippon Kogaku Kk Exposure apparatus, apparatus for fabricating device and fabricating method of exposure apparatus
US6532100B1 (en) * 1999-08-04 2003-03-11 3D Systems, Inc. Extended lifetime frequency conversion crystals
EP1188540B1 (en) * 2000-09-19 2005-03-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method for recycling plastic products and process with apparatus for washing crushed plastic
JP2003053153A (ja) * 2001-08-20 2003-02-25 Japan Atom Energy Res Inst レーザーによるシリコン同位体の高効率分離・濃縮法
US6816536B2 (en) * 2001-11-30 2004-11-09 Spectra Physics, Inc. Method and apparatus for in situ protection of sensitive optical materials

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101384953B (zh) * 2006-03-18 2012-04-18 国立大学法人大阪大学 波长转换光学元件及其制造方法、波长转换装置、紫外线激光照射装置及激光加工装置
CN100399653C (zh) * 2006-07-31 2008-07-02 华东师范大学 非共线的高次谐波产生方法
CN103001112A (zh) * 2012-07-06 2013-03-27 中国科学院福建物质结构研究所 全固态四次谐波紫外激光器
CN105371254A (zh) * 2015-11-27 2016-03-02 海信集团有限公司 一种波长转换装置及其制备方法、激光光源装置
CN110011176A (zh) * 2017-12-14 2019-07-12 株式会社基恩士 激光加工装置和激光振荡器

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